如前不断重申的概念，对电力电子变换器来说，电力半导体器件是其基础。在变换器的主电路、控制和负载的各组成部件建模中，电力半导体器件建模是最复杂和困难的环节之一。其主要原因是所涉及的器件种类广泛，所涉及的器件的建模方法也广泛。

在电力电子变换器中，可以使用所有种类的电力半导体器件，比如二极管、BJT、MOSFET、IGBT和IGCT等器件。这些器件基本都具有各自的通态、阻态、开通、关断、恢复特性，大部分具有触发特性，另外还具有热特性和机械特性。针对这些器件特性，电力半导体器件的模型大体上可以分为三种类型，这三种类型按其器件的详细程度由简到繁，如下所示。

1）仅描述电力半导体器件的通态和阻态等基本外部特性。这类模型包括理想开关模型和双值电阻模型。

采用理想开关器件模型时，若器件处于通态，则将该开关器件短路；若处于阻态时，将该开关器件开路。当器件的通断态发生变化时，会发生电路拓扑的突变和状态变量的跳变，仿真计算时必须合理解决该问题。

采用双值电阻模型，是将处于通态的开关器件看成一个很小的电阻，将处于阻态的开关器件看作一个很大的电阻。开关器件的通断状态发生变化时，电路的拓扑不发生变化，但是电路参数很大的变化，有可能造成电路状态方程系数矩阵为病态矩阵，收敛速度慢或者不收敛，仿真时也必须合理解决此问题。

2）除了描述开关器件的通态和断态等基本特性外，还有描述开关器件的其他外部特性如开通、关断过程等。这类模型多以子电路的形式出现。(www.daowen.com)

3）描述器件内部的详细物理机制和过程的模型。这类模型多是用非线性方程组来进行描述。

在了解电力半导体器件模型的基本分类后，要针对所仿真的变换器结构和所分析问题的要点来选择开关器件模型。一般来说，变换器仿真可以分成三个不同层面。第一层面是研究整个系统的情况；第二层面是研究系统中部分电路的工作情况；第三层面是研究开关器件的开通、关断等动态过程相关的详细工作情况。由于模型越复杂，仿真所需时间越长。鉴于不同层面的仿真要求不同，关心的问题也不同等原因，使得不同层面的变换器仿真对开关器件模型的详细和复杂程度要求也不同。反过来说，不同详细程度的开关器件模型适用于不同层面的仿真。举例来说，在研究变频调速系统起动过程中变换器输出最大电流时，开关器件可以选用理想开关器件模型。而如果仿真变频调速系统中保护动作执行过程中开关器件应力时，就应采用上述第2甚至第3类模型。

而从适用于变换器仿真的电力半导体器件模型的现状和发展趋势来看，变换器仿真、分析和计算机辅助设计中越来越多地使用第2类和第3类开关器件模型，对开关器件模型的要求越来越高。要求其更能体现半导体器件的物理特性，具有更高的准确度，在电路仿真中更加方便灵活。对于前两点，第1类开关器件模型无法满足要求，而一些非常复杂的第2类和第3类开关器件模型，虽然是基于器件物理本质的半导体器件模型，能够满足前两点，但是这些模型无法满足第三点，无法适用于变换器仿真中。所以，对于一种好的适用于变换器仿真的半导体器件模型来说，它要综合考虑必要的计算精度、所需仿真速度以及模型参数求解难度。

除了用于变换器仿真（或者电路仿真）的电力半导体器件建模外，还存在用于电力半导体器件内部材料和载流子行为分析的建模方式，如采用网格剖分法等，用于器件内部尺寸、杂散浓度等关键参数设计等，更侧重于半导体器件的设计和制造，这些内容超出了本书范围。